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TWI901741B - 電漿耐受部件的製造方法 - Google Patents

電漿耐受部件的製造方法

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Publication number
TWI901741B
TWI901741B TW110130217A TW110130217A TWI901741B TW I901741 B TWI901741 B TW I901741B TW 110130217 A TW110130217 A TW 110130217A TW 110130217 A TW110130217 A TW 110130217A TW I901741 B TWI901741 B TW I901741B
Authority
TW
Taiwan
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silicon
film
component
plasma
manufacturing
Prior art date
Application number
TW110130217A
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English (en)
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TW202229581A (zh
Inventor
石井貴之
永関一也
斎藤道茂
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2021127198A external-priority patent/JP7720735B2/ja
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202229581A publication Critical patent/TW202229581A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI901741B publication Critical patent/TWI901741B/zh

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Abstract

本發明之課題在於抑制氧化而成膜。本發明之成膜裝置之排氣部將腔室內減壓至特定之真空度。保持部配置於腔室內，保持成膜對象構件。供給部對上述成膜對象構件之表面供給包含矽之成膜材料。熱源能夠於特定之真空度下進行加熱而將所供給之成膜材料熔融。

Description

電漿耐受部件的製造方法
本發明係關於一種成膜裝置、及具有含矽的膜之部件的製造方法。
專利文獻1中，揭示有將包含矽粒子之漿料藉由高速火焰熔射法熔射而製造矽膜之方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2018-48378號公報
本發明提供一種抑制氧化而成膜之技術。
本發明之一態樣之成膜裝置具有腔室、排氣部、保持部、供給部、及熱源。排氣部將腔室內減壓至特定之真空度。保持部配置於腔室內，保持成膜對象構件。供給部對成膜對象構件之表面供給包含矽之成膜材料。熱源能夠於特定之真空度下進行加熱而將所供給之成膜材料熔融。
根據本發明，可抑制氧化而成膜。
1:成膜裝置
10:腔室
10a:開口
10b:閘閥
10c:氣體導入口
10d:氣體導入口
10e:排氣口
20:載置台
21:保持部
22:卡合部
23:驅動部
24a:導軌
24b:導軌
26:移動底座
26a:螺帽
27a:滾珠螺桿
30:供給部
31:收容部
32:筒
32a:供給口
33:節流機構
40:熱源
40a:電子束
50:排氣部
51:控制部
60:供給部
61a:機械臂
61b:機械臂
70:供給部
71:筒
72:管
72a:供給口
73:線圈
74:搬送輥
80:供給部
81:加熱容器
82:噴嘴
82a:供給口
83:線圈
84:水冷冷卻管
85:搬送輥
90:氣體供給系統
91:還原氣體供給源
92:稀釋氣體供給源
93:流量控制器
94:流量控制器
P:構件
S1:矽
S2:矽棒
S3:矽
圖1係表示第1實施方式之成膜裝置之概略構成之一例之圖。
圖2係說明第1實施方式之成膜裝置之成膜之概要之圖。
圖3係表示實施方式之矽膜之成膜結果之一例之圖。
圖4係表示第2實施方式之成膜裝置之概略構成之一例之圖。
圖5係說明第2實施方式之成膜裝置之成膜之概要之圖。
圖6係表示第3實施方式之成膜裝置之概略構成之一例之圖。
圖7係說明第3實施方式之成膜裝置之成膜之概要之圖。
圖8係表示第4實施方式之成膜裝置之概略構成之一例之圖。
圖9係說明第4實施方式之成膜裝置之成膜之概要之圖。
圖10係表示第1實施方式之成膜裝置之概略構成之另一例之圖。
圖11係表示第2實施方式之成膜裝置之概略構成之另一例之圖。
圖12係表示第3實施方式之成膜裝置之概略構成之另一例之圖。
圖13係表示第4實施方式之成膜裝置之概略構成之另一例之圖。
以下，參照圖式，對本案揭示之成膜裝置、及具有含矽的膜之部件的製造方法之實施方式詳細地進行說明。再者，並非藉由本實施方式而限定所揭示之成膜裝置、及具有含矽的膜之部件的製造方法。
且說，矽(Si)於半導體製造裝置中被用作腔室內之部件之表面塗覆材料。於非真空狀態下形成該矽膜之情形時，於成膜中矽粒子表面會氧化，於矽膜中形成密接力較弱之氧化部分。因而有如下顧慮，即，因該氧化部分而導致矽粒容易自矽膜剝離，剝離之矽粒成為微粒而產生污染，從而損害所製造之半導體之功能。
因此，人們期待一種抑制氧化而成膜之新技術。
[第1實施方式]
[裝置構成]
對第1實施方式進行說明。圖1係表示第1實施方式之成膜裝置1之概略構成之一例之圖。第1實施方式之成膜裝置1具有腔室10、載置台20、供給部30、熱源40、及排氣部50。又，成膜裝置1進而具有控制部51。
腔室10氣密地構成，且內部能夠減壓。例如，腔室10藉由鋁等材料構成，形成為矩形之箱型。
載置台20配置於腔室10內之下部區域。載置台20設置有保持成膜對象 構件之保持部21。以下，於實施方式中，說明將成膜對象構件設為板狀之構件P且於構件P之表面進行成膜之情形。保持部21以能夠固定構件P之方式構成。例如，保持部21於構件P之側面之外側設置有卡合部22，藉由利用卡合部22自外側夾持構件P之側面而固定並保持構件P之位置。
載置台20設置有驅動保持部21之驅動部23。驅動部23構成為能夠使保持部21於載置台20之上表面內移動。例如，於載置台20之上表面，相對於水平之一方向(相對於圖1之面垂直之方向)平行地設置有一對導軌24a及滾珠螺桿27a。於導軌24a上設置有移動底座26。於移動底座26，固定有與滾珠螺桿27a嚙合之螺帽26a。於滾珠螺桿27a之端部，設置有使滾珠螺桿27a旋轉之馬達、齒輪等驅動機構。藉由馬達之驅動力而使滾珠螺桿27a旋轉，藉此移動底座26能夠沿導軌24a移動。於移動底座26，相對於與一方向交叉之交叉方向(圖1之左右方向)，同樣平行地設置有一對導軌24b及滾珠螺桿(未圖示)。於導軌24b上設置有保持部21。於保持部21，固定有與滾珠螺桿嚙合之螺帽。於滾珠螺桿之端部，設置有使滾珠螺桿旋轉之馬達、齒輪等驅動機構。藉由馬達之驅動力而使滾珠螺桿旋轉，藉此保持部21能夠沿導軌24b朝水平之交叉方向移動。如此，載有保持部21之移動底座26朝一方向移動，保持部21朝交叉方向移動，藉此保持部21能夠於載置台20之上表面內朝兩方向移動。再者，驅動部23之構成並非限定於此。驅動部23只要能夠使保持部21於載置台20之上表面內移動，則可設為任意之構成。
於載置台20之上方配置有供給部30。供給部30氣密地設置於腔室10之頂部(ceiling)。供給部30設置有收容成膜材料之收容部31。以下，於實 施方式中，說明將成膜材料設為矽且於構件P形成矽膜之情形。於收容部31，儲存有粉體之矽作為成膜材料。於收容部31之下部連接有筒32。筒32與收容部31連通，下端設為供給口32a。收容於收容部31之粉體之矽經由筒32供給至腔室10內，且自供給口32a下落至構件P上。
於腔室10內，配置有用以將成膜材料加熱熔解之熱源40。熱源40設為亦能夠於真空中加熱成膜材料者。作為亦能夠於真空中加熱成膜材料之熱源，可列舉電子束、雷射光。熱源40出射電子束或雷射光。以下，於實施方式中，設為熱源40出射電子束40a，但熱源40亦可出射雷射光。熱源40以使所出射之電子束40a抵達構件P之表面之自供給部30供給成膜材料之部位的方式配置。即，第1實施方式中，熱源40以使電子束40a抵達供給口32a之下之構件P之表面位置的方式配置。再者，圖1中，於腔室10內配置有熱源40，但並非限定於此種構成。亦可將輸出電子束或雷射光之熱源配置於腔室10外，將自熱源輸出之電子束或雷射光藉由鏡、透鏡、透射窗、光纖等導光構件導引至腔室10內並照射至構件P。
排氣部50例如可連接於設置在腔室10之底部之排氣口10e。排氣部50亦可包含壓力閥及真空泵。真空泵亦可包含渦輪分子泵、粗抽泵或其等之組合。
於腔室10之側壁，設置有用於搬入或搬出構件P之開口10a。開口10a能夠藉由閘閥10b而開閉。
控制部51處理電腦可執行之命令，該命令使成膜裝置1執行本發明中所述之各種步驟。控制部51可構成為以執行此處所述之各種步驟之方式控制成膜裝置1之各要素。控制部51例如包含電腦而構成。
且說，如上所述，矽於半導體製造裝置中被用作腔室內之部件之表面塗覆材料。然而，於使如矽之類其本身易氧化之物質在如熔射之非真空製程成膜之情形時，難以防止於熔融矽時矽粒子表面氧化，從而於所形成之矽膜中會形成密接力較弱之氧化部分。因而有如下顧慮，即，該氧化部分剝離，所剝離之矽粒成為微粒而產生污染，從而損害所製造之半導體之功能。
先前，於熔射中，亦藉由減壓或惰性氣體置換等而謀求抗氧化，但無法使環境中之氧濃度降低至不使矽氧化之值，至今尚留有抑制氧化而成膜之技術課題。
因此，成膜裝置1藉由以下說明之成膜方法形成矽膜。
將成膜對象之構件P自開口10a搬送至腔室10內，且載置於保持部21。成膜裝置1利用保持部21保持所載置之構件P。成膜裝置1中，將閘閥10b關閉，驅動排氣部50將腔室10內減壓至特定之真空度。例如，成膜裝置1中，將腔室10內減壓至10-6Torr以上且未達10-2Torr，更佳為10-5Torr以上且未達10-3Torr。再者，若在將腔室10內減壓後或減壓之同時，將還原性氣體等導入至腔室10內而於還原性氣體環境下進行成膜，藉此便可抗氧化，則 亦可將腔室10內減壓至10-3Torr以上。圖10係表示第1實施方式之成膜裝置1之概略構成之另一例之圖。圖10所示之成膜裝置1表示於圖1所示之成膜裝置1中設置有供給還原性氣體及稀釋氣體之氣體供給系統90之情形。氣體供給系統90具有還原氣體供給源91、及供給稀釋氣體之稀釋氣體供給源92。腔室10設置有氣體導入口10c、10d。還原氣體供給源91構成為能夠將還原性氣體經由流量控制器93供給至氣體導入口10c，且自氣體導入口10c將還原性氣體導入至腔室10內。稀釋氣體供給源92構成為能夠將稀釋氣體經由流量控制器94供給至氣體導入口10d，且自氣體導入口10d將稀釋氣體導入至腔室10內。成膜裝置1亦可在將腔室10內減壓後或減壓之同時，至少自還原氣體供給源91供給還原性氣體並導入至腔室10內，於還原性氣體環境下進行以下成膜。還原性氣體例如係包含選自CO氣體、H2氣體、CH4氣體、C3H8氣體、C4H10氣體等之至少1種氣體之氣體。再者，亦可自稀釋氣體供給源92將作為稀釋氣體之Ar氣等惰性氣體供給至還原性氣體後導入至腔室10內，將由還原性氣體與惰性氣體組合而成之氣體導入至腔室10內進行以下成膜。
成膜裝置1中，自供給部30將成膜材料供給至構件P之表面，藉由熱源40使所供給之成膜材料熔融而成膜。圖2係說明第1實施方式之成膜裝置1之成膜之概要之圖。圖2中，圖示有構成供給部30之收容部31與筒32。收容部31形成為收容粉體之矽S1之內部空間之寬度朝下側逐漸變窄之圓錐形狀，且收容有粉體之矽S1。於收容部31之下部，連接有與內部空間連通之筒32。於收容部31與筒32之連接部分，設置有能夠變更開口尺寸之節流機構33。供給部30藉由節流機構33而變更開口尺寸，藉此能夠調整自收容 部31流向筒32之粉體之供給量。再者，為了不使粉體之供給量受到壓力之影響，對於收容部31，亦可設為減壓之構成。
流向筒32之矽S1自供給口32a以自由下落之方向供給至構件P之表面。熱源40將電子束40a照射至供給口32a之下之構件P之表面位置。藉此，自供給口32a下落之矽S1藉由自熱源40出射之電子束40a而加熱熔融，形成矽膜。
構件P構成為能夠藉由驅動部23而於載置台20之上表面內移動。成膜裝置1中，藉由利用驅動部23使保持構件P之保持部21移動而使構件P上之供形成矽膜之部位移動，從而於構件P之表面形成矽膜。
如此，第1實施方式之成膜裝置1中，藉由於減壓之腔室10內形成矽膜，可抑制矽氧化而形成矽膜。藉此，成膜裝置1可抑制矽氧化而製造具有含矽的膜之部件。
圖3係表示實施方式之矽膜之成膜結果之一例之圖。圖3中，將藉由成膜裝置1使腔室10內減壓至10-4Torr而形成之矽膜示為「高真空狀態」。又，圖3中，作為參考例，將藉由惰性氣體置換而形成之矽膜圖示為「惰性氣體置換」。圖3中，將矽膜之已氧化之氧化部分以黑色表示。矽膜之氧化部分係藉由以能量分散型X射線分析(EDX(Energy Dispersive X-ray)分析)進行氧原子之映射而檢査。如圖3所示，「高真空狀態」之矽膜與「惰性氣體置換」之矽膜相比，黑色之氧化部分較少。如此，成膜裝置1可抑制氧化而形 成矽膜。藉此，例如藉由利用成膜裝置1實施半導體製造裝置之腔室內之部件表面之矽膜之塗覆，而可抑制於半導體製造裝置中產生污染。
此處，作為於減壓之腔室10內形成矽膜之方法，有物理氣相沈積(physical vapor deposition：PVD)或化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition：CVD)。PVD、CVD為真空製程，故作為在抗氧化之同時進行成膜之方法較為有用。然而，PVD、CVD難以形成10μm以上之膜，從而難以形成作為消耗部件之塗層所強烈要求之厚膜。
另一方面，成膜裝置1可不使如矽之類其本身易氧化之物質氧化而形成數百μm以上之膜。作為成膜對象構件之構件P，例如係半導體製造裝置之腔室內之部件等消耗部件。作為此種消耗部件，可列舉邊緣環、上部電極、排氣環、及積存物遮罩等。藉此，實施方式之成膜裝置1可對半導體製造裝置之腔室內之部件等消耗部件形成較厚之矽膜。
如上，第1實施方式之成膜裝置1具有腔室10、排氣部50、保持部21、供給部30、及熱源40。排氣部50將腔室10內減壓至特定之真空度。保持部21配置於腔室10內，保持成膜對象構件(構件P)。供給部30將包含矽之成膜材料(矽S1)供給至成膜對象構件之表面。熱源40能夠於特定之真空度下加熱而將所供給之成膜材料熔融。藉此，成膜裝置1可抑制氧化而進行成膜。又，成膜裝置1可將成膜材料形成得較厚。
又，第1實施方式之成膜裝置1進而具有驅動部23。熱源40對成膜對象 構件之表面之自供給部30供給成膜材料之部位進行加熱。驅動部23以使被供給成膜材料之部位於成膜對象構件之表面上移動之方式驅動保持部21。藉此，成膜裝置1可於成膜對象構件之表面抑制氧化而進行成膜。
又，排氣部50將腔室10內減壓至10-6Torr以上且未達10-2Torr，更佳為10-5Torr以上且未達10-3Torr。藉此，成膜裝置1可抑制氧化而進行成膜。又，在將腔室10內減壓後或減壓之同時，自氣體導入口10c、10d將還原性氣體等導入至腔室10內，於還原性氣體之環境下使成膜材料熔融而成膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。
又，熱源40輸出電子束或雷射而將成膜材料熔融。藉此，即便腔室10內為10-6Torr以上且未達10-2Torr之真空狀態，成膜裝置1亦可將成膜材料熔融，使成膜材料於成膜對象構件上成膜。
又，成膜材料為矽。藉此，成膜裝置1可於成膜對象構件之表面形成對電漿之耐受性較高之矽膜。
又，供給部30供給形成粉體之成膜材料。供給部30將粉體之成膜材料收容於配置在保持部21之上側、且形成為寬度朝下側逐漸變窄之收容部31，自設置於收容部31之下方、且與收容部31連通之供給口32a供給成膜材料。藉此，即便使用形成粉體之成膜材料，成膜裝置1亦可於成膜對象構件之表面抑制氧化而使成膜材料成膜。
[第2實施方式]
其次，對第2實施方式進行說明。圖4係表示第2實施方式之成膜裝置1之概略構成之一例之圖。第2實施方式之成膜裝置1係與圖1所示之第1實施方式之成膜裝置1之一部分相同之構成，故對於相同部分標註相同符號而省略說明，主要針對不同之部分進行說明。第2實施方式之成膜裝置1具有供給成膜材料之供給部60。
第2實施方式之成膜裝置1具有複數個機械臂作為供給部60。於圖4之例中，將2個機械臂61a、61b作為供給部60設置於腔室10內。本實施方式中，成膜材料形成為棒狀。供給部60供給棒狀之成膜材料。例如，機械臂61a、61b保持形成為棒狀之矽，且使棒狀之矽接觸於構件P之表面。
熱源40以使所出射之電子束40a抵達構件P表面之自供給部60供給棒狀的成膜材料之部位之方式配置。例如，熱源40以電子束40a抵達構件P表面之與棒狀的矽接觸之接觸部位之方式配置，對接觸部位照射電子束40a。
再者，供給部60可使棒狀之矽接觸於構件P之表面，亦可不使棒狀之矽接觸於構件P之表面，而以使矽位於構件P之表面附近之方式供給。於不使棒狀之矽接觸於構件P表面之情形時，亦可為使電子束40a抵達棒狀之矽前端部而熔化之矽下落至構件P來成膜。
藉由第2實施方式之成膜裝置1而於成膜對象之構件P形成矽膜之情形時，將構件P自開口10a搬送至腔室10內並載置於保持部21。成膜裝置1利 用保持部21保持所載置之構件P。成膜裝置1中，關閉閘閥10b，驅動排氣部50而使腔室10內減壓至特定之真空度。例如，成膜裝置1中，將腔室10內減壓至10-6Torr以上且未達10-2Torr，更佳為10-5Torr以上且未達10-3Torr。再者，若在將腔室10內減壓後或減壓之同時，將還原性氣體等導入至腔室10內而於還原性氣體環境下成膜，藉此便可抗氧化，則亦可將腔室10內減壓為10-3Torr以上。圖11係表示第2實施方式之成膜裝置1之概略構成之另一例之圖。圖11所示之成膜裝置1表示於圖4所示之成膜裝置1中設置有與圖10相同之構成之氣體供給系統90之情形。還原氣體供給源91構成為能夠將原性氣體經由流量控制器93供給至氣體導入口10c，且自氣體導入口10c將還原性氣體導入至腔室10內。稀釋氣體供給源92構成為能夠將稀釋氣體經由流量控制器94供給至氣體導入口10d，且自氣體導入口10d將稀釋氣體導入至腔室10內。成膜裝置1亦可在將腔室10內減壓後或減壓之同時，至少自還原氣體供給源91供給還原性氣體並導入至腔室10內，於還原性氣體環境下進行以下成膜。還原性氣體例如係包含選自CO氣體、H2氣體、CH4氣體、C3H8氣體、C4H10氣體等之至少1種氣體之氣體。再者，亦可自稀釋氣體供給源92將作為稀釋氣體之Ar氣等惰性氣體供給至還原性氣體後導入至腔室10內，將由還原性氣體與惰性氣體組合而成之氣體等導入至腔室10內而進行以下成膜。
成膜裝置1中，自供給部60將成膜材料供給至構件P之表面，藉由熱源40使所供給之成膜材料熔融而成膜。圖5係說明第2實施方式之成膜裝置1之成膜之概要之圖。圖5中，圖示有構成供給部60之2個機械臂61a、61b。機械臂61a、61b保持形成為棒狀之矽棒S2，使矽棒S2接觸於構件P之表面。 機械臂61a、61b以不中斷矽供給之方式交替地使矽棒S2接觸於構件P之表面。例如，機械臂61a、61b中，一機械臂使矽棒S2接觸於構件P之表面而供給矽。而且，若一機械臂供給之矽棒S2之長度為特定之長度以下，則另一機械臂使矽棒S2接觸於構件P之表面而供給矽。一機械臂將成為特定長度以下之矽棒S2更換為新的矽棒S2。矽棒S2之長度例如自保持矽棒S2之機械臂之前端部之位置檢測。第2實施方式之成膜裝置1中，將複數個矽棒S2預先配置於腔室10內以作更換用。
藉由機械臂61a、61b將矽棒S2供給至構件P之表面。熱源40將電子束40a照射至矽棒S2與構件P之表面接觸之位置。藉此，矽棒S2被自熱源40出射之電子束40a加熱熔融而形成矽膜。
構件P構成為能夠藉由驅動部23而於載置台20之上表面內移動。成膜裝置1中，藉由利用驅動部23使保持構件P之保持部21移動而使構件P上之供形成矽膜之部位移動，從而於構件P之表面形成矽膜。
如此，第2實施方式之成膜裝置1中，於減壓之腔室10內形成矽膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。又，在將腔室10內減壓後或減壓之同時，自氣體導入口10c、10d將還原性氣體等導入至腔室10內，於還原性氣體之環境下使成膜材料熔融而成膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。
如上，供給部60供給形成棒狀之成膜材料(矽棒S2)。供給部60自1個以上之方向供給成膜材料。供給部60藉由複數個機械臂61a、61b分別握持 棒狀之成膜材料而供給。藉此，即便使用形成棒狀之成膜材料，成膜裝置1亦可於成膜對象構件之表面抑制氧化而使成膜材料成膜。
[第3實施方式]
其次，對第3實施方式進行說明。圖6係表示第3實施方式之成膜裝置1之概略構成之一例之圖。第3實施方式之成膜裝置1係與圖1、圖4所示之第1、第2實施方式之成膜裝置1之一部分相同之構成，故對於相同部分標註相同符號而省略說明，主要針對不同之部分進行說明。第2實施方式之成膜裝置1具有供給成膜材料之供給部70。
供給部70設置有收容複數個棒狀之成膜材料之筒71。於筒71上連接有直線狀之管72。管72例如由石英形成。管72與筒71連通，且下端設為供給口72a。於筒71中收容有棒狀之矽。將收容於筒71之棒狀之矽依序供給至管72。
熱源40以使所出射之電子束40a抵達構件P表面之自供給部70供給棒狀之成膜材料之部位之方式配置。
藉由第3實施方式之成膜裝置1而於成膜對象之構件P形成矽膜之情形時，將構件P自開口10a搬送至腔室10內並載置於保持部21。成膜裝置1利用保持部21保持所載置之構件P。成膜裝置1中，關閉閘閥10b，驅動排氣部50而使腔室10內減壓至特定之真空度。例如，成膜裝置1中，將腔室10內減壓至10-6Torr以上且未達10-2Torr，更佳為10-5Torr以上且未達10-3 Torr。再者，若在將腔室10內減壓後或減壓之同時，將還原性氣體等導入至腔室10內而於還原性氣體環境下成膜，藉此便可抗氧化，則亦可成為10-3Torr以上。圖12係表示第3實施方式之成膜裝置1之概略構成之另一例之圖。圖12所示之成膜裝置1表示於圖6所示之成膜裝置1中設置有與圖10相同之構成之氣體供給系統90之情形。還原氣體供給源91構成為能夠將還原性氣體經由流量控制器93供給至氣體導入口10c，且自氣體導入口10c將還原性氣體導入至腔室10內。稀釋氣體供給源92構成為能夠將稀釋氣體經由流量控制器94供給至氣體導入口10d，且自氣體導入口10d將稀釋氣體導入至腔室10內。成膜裝置1亦可在將腔室10內減壓後或減壓之同時，至少自還原氣體供給源91供給還原性氣體並導入至腔室10內，於還原性氣體環境下進行以下成膜。還原性氣體例如係包含選自CO氣體、H2氣體、CH4氣體、C3H8氣體、C4H10氣體等之至少1種氣體之氣體。再者，亦可自稀釋氣體供給源92將作為稀釋氣體之Ar氣等惰性氣體供給至還原性氣體後導入至腔室10內，將由還原性氣體與惰性氣體組合而成之氣體等導入至腔室10內而進行以下成膜。
成膜裝置1中，自供給部70將成膜材料供給至構件P之表面，藉由熱源40使所供給之成膜材料熔融而成膜。圖7係說明第3實施方式之成膜裝置1之成膜之概要之圖。圖7中，圖示有構成供給部70之筒71。筒71中，收容有複數個形成為棒狀之矽棒S2。於筒71上連接有直線狀之管72。自筒71將矽棒S2依序連續地供給至管72。於管72之到達供給口72a之中途之中間部分之外周配置有線圈73。於矽棒S2之端部通過線圈73之位置時將高頻電力自未圖示之高頻電源供給至線圈73。連續供給之矽棒S2之端部被流經線圈 73之高頻電力所引起之高頻感應加熱熔融，從而鄰接之矽棒S2之端部彼此連結。即，各個矽棒S2於管72內成連續之狀態。連結之矽棒S2自供給口72a輸出。供給部70於供給口72a之前端設置有1對搬送輥74。1對搬送輥74之間夾隔矽棒S2，該1對搬送輥74能夠藉由未圖示之馬達而控制旋轉。供給部70藉由變更搬送輥74之旋轉速度而能夠調整矽棒S2之供給量。
將由搬送輥74送出之矽棒S2供給至構件P之表面。熱源40將電子束40a照射至矽棒S2與構件P之表面接觸之位置。藉此，矽棒S2被自熱源40出射之電子束40a加熱熔融而形成矽膜。
構件P構成為能夠藉由驅動部23而於載置台20之上表面內移動。成膜裝置1中，藉由利用驅動部23使保持構件P之保持部21移動而使構件P上之供形成矽膜之部位移動，從而於構件P之表面形成矽膜。
如此，第3實施方式之成膜裝置1中，於減壓之腔室10內形成矽膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。又，在腔室10內減壓後或減壓之同時，自氣體導入口10c、10d將還原性氣體等導入至腔室10內，於還原性氣體之環境下使成膜材料熔融而成膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。
如上，供給部70供給形成棒狀之成膜材料(矽棒S2)。供給部70自1個以上之方向供給成膜材料。供給部70藉由輥(搬送輥74)而供給成膜材料。藉此，即便使用形成棒狀之成膜材料，成膜裝置1亦可於成膜對象構件之表面抑制氧化而使成膜材料成膜。
又，供給部70將複數個棒狀之成膜材料依序供給至管72，藉由設置於管72之加熱機構而加熱各成膜材料之端部，將各成膜材料之端部接合而供給。藉此，即便於將成膜材料形成棒狀而供給之情形時，成膜裝置1亦可無中斷地穩定地供給成膜材料。
[第4實施方式]
其次，對第4實施方式進行說明。圖8係表示第4實施方式之成膜裝置1之概略構成之一例之圖。第4實施方式之成膜裝置1係與圖1、圖4、圖6所示之第1至第3實施方式之成膜裝置1之一部分相同之構成，故對於相同部分標註相同符號而省略說明，主要針對不同之部分進行說明。第4實施方式之成膜裝置1具有供給成膜材料之供給部80。
供給部80配置於載置台20之上方。供給部80氣密地設置於腔室10之頂部。供給部80設置有收容成膜材料之加熱容器81。加熱容器81藉由加熱而將作為成膜材料之矽以液體狀態收容。於加熱容器81之下部連接有直線狀之噴嘴82。噴嘴82例如由石英形成。噴嘴82與加熱容器81連通，下端設為供給口82a。收容於加熱容器81之液體矽於噴嘴82冷卻而固化成棒狀，經由噴嘴82供給至腔室10內。
熱源40以使所出射之電子束40a抵達構件P表面之自供給部80供給棒狀之成膜材料之部位之方式配置。
藉由第4實施方式之成膜裝置1而於成膜對象之構件P形成矽膜之情形時，將構件P自開口10a搬送至腔室10內並載置於保持部21。成膜裝置1利用保持部21保持所載置之構件P。成膜裝置1中，關閉閘閥10b，驅動排氣部50而使腔室10內減壓至特定之真空度。例如，成膜裝置1中，將腔室10內減壓至10-6Torr以上且未達10-2Torr，更佳為10-5Torr以上且未達10-3Torr。再者，若在將腔室10內減壓後或減壓之同時，將還原性氣體等導入至腔室10內而於還原性氣體環境下成膜，藉此便可抗氧化，則亦可將腔室10內減壓為10-3Torr以上。圖13係表示第4實施方式之成膜裝置1之概略構成之另一例之圖。圖13所示之成膜裝置1表示於圖8所示之成膜裝置1中設置有與圖10相同之構成之氣體供給系統90之情形。還原氣體供給源91構成為能夠將還原性氣體經由流量控制器93供給至氣體導入口10c，且自氣體導入口10c將還原性氣體導入至腔室10內。稀釋氣體供給源92構成為能夠將稀釋氣體經由流量控制器94供給至氣體導入口10d，且自氣體導入口10d將稀釋氣體導入至腔室10內。成膜裝置1亦可在將腔室10內減壓後或減壓之同時，至少自還原氣體供給源91供給還原性氣體並導入至腔室10內，於還原性氣體環境下進行以下成膜。還原性氣體例如係包含選自CO氣體、H2氣體、CH4氣體、C3H8氣體、C4H10氣體等之至少1種氣體之氣體。再者，亦可自稀釋氣體供給源92將作為稀釋氣體之Ar氣等惰性氣體供給至還原性氣體後導入至腔室10內，將由還原性氣體與惰性氣體組合而成之氣體導入至腔室10內而進行以下成膜。
成膜裝置1中，自供給部80將成膜材料供給至構件P之表面，藉由熱源40使所供給之成膜材料熔融而成膜。圖9係說明第4實施方式之成膜裝置1 之成膜之概要之圖。圖9中，圖示有構成供給部80之加熱容器81與噴嘴82。加熱容器81於容器內儲存有矽S3，沿著容器之周面而設置有線圈83。自未圖示之高頻電源將高頻電力供給至線圈83。加熱容器81藉由流經線圈83之高頻電力所引起之高頻感應而加熱矽S3，將矽S3以液體狀態收容。
於加熱容器81上連接有噴嘴82。噴嘴82於到達供給口82a之中途之中間部分之外周，例如配置有水冷冷卻管84而將中間部分冷卻。流向噴嘴82之液體之矽S3於中間部分被冷卻而成為固體，自供給口82a成棒狀輸出。供給部80於供給口82a之前端設置有1對搬送輥85。於1對搬送輥85之間夾隔棒狀之矽S3，該1對搬送輥85能夠藉由未圖示之馬達而控制旋轉。供給部80能夠藉由變更搬送輥85之旋轉速度而調整矽S3之供給量。
將由搬送輥85送出之矽S3供給至構件P之表面。熱源40對矽S3與構件P之表面接觸之位置照射電子束40a。藉此，矽S3被自熱源40出射之電子束40a加熱熔融而形成矽膜。
構件P構成為能夠藉由驅動部23而於載置台20之上表面內移動。成膜裝置1中，藉由利用驅動部23使保持構件P之保持部21移動而使構件P上之供形成矽膜之部位移動，從而於構件P之表面形成矽膜。
如此，第4實施方式之成膜裝置1中，於減壓之腔室10內形成矽膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。又，在將腔室10內減壓後或減壓之同時，自氣體導入口10c、10d將還原性氣體等導入至腔室10內，於還原性氣體之環 境下使成膜材料熔融而成膜，藉此可抑制矽氧化而形成矽膜。
如上，供給部80利用加熱容器81將成膜材料熔融，使熔融之成膜材料流向噴嘴82並成形為棒狀進行供給。藉此，成膜裝置1可無中斷地穩定地供給成膜材料。
以上，對實施方式進行了說明，但應當認為，本次揭示之實施方式於所有方面為例示，並非限制性者。實際上，上述實施方式可以多種形態實現。又，上述實施方式亦可於不脫離申請專利範圍及其主旨之情況下以各種形態省略、替換、變更。
例如，上述各實施方式中，以藉由驅動部23於載置台20之上表面內驅動保持部21而進行成膜之情形為例進行了說明。然而，發明之技術並不限於此。成膜裝置1亦可一面由驅動部23進行使供給部30、60、70、80與熱源40相對於載置台20移動之驅動，一面進行成膜。
又，第2實施方式中，以藉由2個機械臂61a、61b分別握持棒狀之成膜材料而供給之情形為例進行了說明。然而，發明之技術並不限於此。成膜裝置1亦可藉由3個機械臂分別握持棒狀之成膜材料而供給。
又，上述實施方式之成膜裝置1中，亦可充分地進行預熱且亦抑制成膜後之降溫。例如，成膜裝置1亦可於保持部21之與構件P接觸之區域設置加熱器，藉由加熱器而控制成膜後之降溫。降溫之控制例如以如下方式進 行，即，利用實驗等求出於成膜之矽膜上不產生龜裂之降溫速度，且以所求出之降溫速度進行降溫。藉此，可防止形成之矽膜產生龜裂。
再者，應當認為，本次揭示之實施方式於所有方面為例示而非限制性者。實際上，上述實施方式可以多種形態實現。又，上述實施方式亦可於不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨之情況下，以各種形態省略、置換、變更。
30:供給部31:收容部32:筒32a:供給口33:節流機構40a:電子束P:構件S1:矽

Claims (20)

  1. 一種電漿耐受部件的製造方法，其包含以下步驟：於減壓環境下，將含矽材料供給至對象構件之表面；及於上述減壓環境下，藉由熱源將上述對象構件之表面上之上述含矽材料熔融，由此形成電漿耐受膜。
  2. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其更包含以下步驟：提供保持上述對象構件之保持部；及提供將上述含矽材料供給至上述對象構件之表面之供給部；且將上述含矽材料熔融時，藉由上述熱源加熱上述對象構件之表面之被供給上述含矽材料之部位，驅動上述保持部或驅動上述供給部及上述熱源，使上述部位於上述對象構件之表面上移動，而將上述含矽材料熔融。
  3. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述減壓環境係10-6Torr以上且未達10-2Torr。
  4. 如請求項3之電漿耐受部件的製造方法，其中上述減壓環境係10-5Torr以上且未達10-3Torr。
  5. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述熱源輸出電子束或雷射而將上述含矽材料熔融。
  6. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其進而包含以下步驟：減壓，及在減壓後或減壓之同時，導入還原性氣體，且於還原性氣體環境下將所供給之上述含矽材料熔融。
  7. 如請求項6之電漿耐受部件的製造方法，其中上述還原性氣體係包含選自CO氣體、H2氣體、CH4氣體、C3H8氣體、C4H10氣體之至少1種氣體之氣體。
  8. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其更包含以下步驟：導入稀釋氣體。
  9. 如請求項8之電漿耐受部件的製造方法，其中上述稀釋氣體為惰性氣體。
  10. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料形成為粉體，且藉由自由下落被供給至上述對象構件之上述表面。
  11. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，以接觸於上述對象構件之上述表面的方式被供給至上述對象構件之上述表面。
  12. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，以位於上述對象構件之上述表面附近的方式被供給至上述對象構件之上述表面。
  13. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，自1個以上之方向被供給至上述對象構件之上述表面。
  14. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，該棒狀之含矽材料由複數個機械臂分別握持而被供給至上述對象構件之上述表面。
  15. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，藉由1個以上的輥而被供給至上述對象構件之上述表面。
  16. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述含矽材料為棒狀，上述將含矽材料供給至對象構件之表面的步驟包含：將複數個棒狀之上述含矽材料依序供給至管的步驟，藉由設置於上述管之加熱機構而加熱各含矽材料之端部的步驟，將各含矽材料之端部接合的步驟。
  17. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述將含矽材料供給至對象構件之表面的步驟包含：利用加熱容器將上述含矽材料熔融的步驟，使熔融之上述含矽材料流至噴嘴並成形為棒狀的步驟。
  18. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述對象構件係被用作半導體製造裝置之腔室內之部件。
  19. 如請求項1之電漿耐受部件的製造方法，其中上述對象構件係半導體製造裝置之腔室內之消耗部件。
  20. 如請求項19之電漿耐受部件的製造方法，其中上述對象構件係邊緣環、上部電極、排氣環、及積存物遮罩中的至少一者。
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